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[摘 要] 工程实践证明，锚喷支护较传统的现浇混凝土衬砌支护优越。由于锚喷结构能及时支护和有效地控制围岩的变形，防止岩块坠落和坍塌的产生，充分发挥围岩的自承能力，所以锚喷支护结构比模注混凝土衬砌的受力更为合理。锚喷支护能大量节省混凝土、木材和劳动力，加快施工进度，工程造价可大幅度降低，并有利于施工机械化程度的改进和劳动条件的改善等。
[关键词] 建筑工程 锚喷支护 技术分析
锚喷支护是一种符合岩体加固原理的积极支护方法，加固体具有良好的物理力学性能。即它能及时地支护和加固围岩，与围岩密贴并封闭岩体的张性裂隙和节理，加固围岩结构面，有效地发挥和利用岩块间的镶嵌咬合和自锁作用，从而提高岩体自身的强度、自承能力和整体性。、目前，锚喷支护理论日益完善，但在实际施工实践中，理论成果运用不足，普及知识还须加强。阐述了锚喷支护在海军120 工程中应用经验，希望对其它工程建设有参考作用。
一、锚喷支护的基本构造
（1）喷射砼
喷射砼是将符合要求的砂、碎石、水泥等按一定比例混合放在喷射机中，借助高压气流喷射（加水）到岩体表面凝固而成的。喷射砼不仅能够隔绝空气，防止围岩风化，而且可以作为结构物承受荷载，从而起到保护围岩稳定的作用。喷射砼分为干喷和湿喷两种，喷射砼的标号不应低于C15，通常应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且强度等级不应低于32.5MPa。为了尽快获得强度，及早向围岩提供支护力，通常都在混合料中加入一定数量（通过试验确定）的速凝剂。
（2）锚杆支护
锚杆支护是在岩石中钻孔，并在其中固定各种材料或形式的锚杆，用来加固和支护围岩的一种是形式。它和喷射砼一起，广泛使用在地下工程中。
砂浆锚杆又有两种注浆方法。其一，在钻孔中先灌注水泥砂浆，然后插入锚杆；其二，在钻孔中先安设杆体，然后用真空法压注水泥砂浆。无论采用那一种注浆方法都必须保证砂浆在钻孔中充填饱满。砂浆锚杆的承载能力取决于钢筋与砂浆间的握裹力和砂浆与钻孔岩壁间的粘结力，它与钢筋的类型、直径以及锚杆的锚长度等因素有关，一般都由试验直接测定。
二、锚喷支护的作用机理
锚喷支护和围岩紧密连接，构成支护围岩统一结构体，共同变形，联合受力。在这个统一结构体中，起主导作用的是围岩，在支护的辅助下，利用围岩的承载能力来维持自身的稳定性。利用围岩的关键是尽可能地保持和提高围岩的二次强度，并使围岩的二次应力合理地进行调整。要兼顾这两个方面，必须采取分期构筑的办法来解决变形大小、支护早晚和喷层厚薄之间的矛盾。在洞室开挖后，立即喷射较薄一层砼加固岩体，防止局部破坏，为洞室整体稳定创造条件。支护的柔性允许围岩产生一定的变形，使二次应力向深部岩体调整，并在洞室周围形成一个有一定自撑能力的岩石碹。支护向围岩提供径向抗力，使围岩逐渐趋向三维应力状态，但本身却避免了过大的变形压力，并使喷层中的弯曲应力减小。良好的受力状态，使锚喷支护的破坏大多以剪切形式出现，有利于发挥支护材料的潜力。当变形基本稳定以后，再构筑晚期支护，使围岩在形成松脱压力以前保持稳定，并有足够的安全储备。这样，锚喷支护就以少的材料消耗，达到了积极的支护效果。
三、锚喷支护的优点
和模注式衬砌或装配式衬砌相比，锚喷支护具有许多独特的优点：
(1)锚喷支护将围岩从荷载转变为承载结构。
锚喷支护突破了一切旧的被复形式，它将消极的、被动的支护形式转变为积极的、主动的支护形式。它可以加强围岩的稳定性、完整性，控制围岩力学形态变化，限制围岩的风化、变形、位移和裂隙的发展，能充分发挥围岩本身的承载作用，将围岩从荷载转变为承载结构，这是锚喷支护的最大优点。实践一再证明：只要光爆效果达到一定程度，锚喷支护设计和施工得当，强度就比较高，安全有保证。
(2)锚喷支护能够在洞室开挖后的短时间内，即可实施作业，不仅能够防止围岩风化，还能及时限制围岩变形急剧发展，避免围岩强度急剧降低。
(3)锚喷支护抗静载能力强
锚喷支护能够分层作业，因而可以根据围岩变形的发展和洞室稳定情况来选择支护参数和作业时机，使用少的材料，达到有效的支护效果。实践证明，在同样跨度和支护厚度的地下工程中，锚喷支护比模注式砼被复有较高的抗静载能力。
(4)由于工艺和机械的革新，锚喷支护施工变得简单，钻孔、注浆、搅拌、输送和喷射都很容易实现机械化，减轻体力劳动强度。
(5)锚喷支护造价低廉
锚喷支护的厚度一般比模注式砼被复要薄1/2～2/3，不仅节约材料，而且减少毛洞的幅员尺寸和开挖的土石方量，降低爆破器材的消耗，从而降低工程造价。据统计，在中等跨度地下工程中，锚喷支护的成本降低30～50%。
四、锚喷支护在应用中的问题
锚喷支护，由于它的优越性，在地下工程中得到愈来愈广泛的运用，大有取代传统衬砌的趋势。目前，锚喷支护的运用，已经从小跨度洞室发展到中大跨度洞室，从坚硬岩石发展到松软岩石，从洞室支护发展到门框构筑、边坡加固和对模注式衬砌的加固处理，甚至利用锚喷支护制止塌方和通过流沙层。
据统计，锚喷支护成功的经验占主流，但也存在少量的失败教训。通过总结和分析，我们认为主要是技术人员对这项技术成果掌握不够，施工管理不到位造成的。为此，我们在此强调在锚喷支护施工中必须注意并克服以下几个问题：(1)岩石表面冲洗不净，以致喷层和围岩粘结不牢，形成空鼓开裂；(2)锚杆注浆不饱满，安装不牢，造成滑脱；(3)爆破成型不好，起伏不平，突出部位应力集中严重，喷层较薄，容易开裂；(4)钻孔少，放“大炮”，围岩破坏严重，增加支护负担；(5)重复爆破，应力重复扰动，特别是支护措施不当，后次爆破往往破坏前期支护，形成大塌方；( )在应力较大的洞室中，支护时机和方案选择有误，未能及时形成封闭体系；(1)一次喷射过厚，在围岩变形较大的初期，支护刚度过大，容易超载； (8)技术人员对锚喷支护技术掌握不够，处置失当。总之，锚喷支护的裂缝、剥离和破坏基本都能查到原因，多数属于施工质量的问题（如厚度没有达到设计要求、喷射时机掌握不准、配合比不正确、与围岩粘结不牢等）。因此可以断定，锚喷支护的作用是可以信赖的。
结束语
锚喷支护也存在一些缺点，如表面起伏不平，不够美观，渗水较多的地段，洞室比较潮湿等。因而采用锚喷支护通常要求洞室开挖采用光面爆破，严格控制幅员，并在内部构筑离壁式衬套。解决防水防潮，可以采用防排结合的方式（如采用柔性透水管或稻草绳布设经络排水管网排水，采用抗渗抗裂砼和表面涂刷防水涂料进行防水防潮等）。至于美观问题，在重要部位可以进行装修，等等。这一切都有待于广大地下工程技术人员去进一步探索、研究并加以解决，以使锚喷支护技术在工程实践中日趋完善。
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发表于 2020-6-4 01:21:53
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